城市軌道交通電工電子技術(shù)課件：直流電路

直流電路

單元1電路一、電路電路圖電路定義：電流所流過(guò)的路徑稱為電路。它是由一些電氣設(shè)備和元件按一定方式連接而成的。組成及功能：電源、負(fù)載、開(kāi)關(guān)和連接導(dǎo)線。電源：把非電能轉(zhuǎn)換成電能、向負(fù)載提供電能的裝置。

負(fù)載:通常也稱為用電器，它們是將電能轉(zhuǎn)變成其他形式能的元器件或設(shè)備。

開(kāi)關(guān):是控制電路接通和斷開(kāi)的器件。

連接導(dǎo)線:擔(dān)負(fù)傳輸或分配電能的任務(wù)。電路圖由電路元器件的符號(hào)按照電路定義構(gòu)成的圖稱為電路圖。部分常見(jiàn)元器件的電氣圖形符號(hào)：電路實(shí)物圖與電路圖：二、電路的三種工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)有三種：空載（開(kāi)路）、有載和短路。1.空載（開(kāi)路）空載時(shí)：I=0，U=E2．有載

外電路接以負(fù)載電阻

，電源向電路供給能量，稱為有載.有載時(shí)：3.短路用導(dǎo)線直接將電源兩端連接在一起時(shí)，稱為電源短路。短路時(shí)：電流I很大，極易造成設(shè)備和線路損壞。單元2電路的常用物理量1.電流(I)定義：大量電荷的定向移動(dòng)形成電流。大小：電流的大小定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，用電流強(qiáng)度來(lái)表示。電流強(qiáng)度也簡(jiǎn)稱為電流，這樣電流這一名詞既表示一種物理現(xiàn)象，也表示一個(gè)物理量。表達(dá)式：若在1秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量是q庫(kù)侖，則電流用下式表示：?jiǎn)挝患皳Q算：電流的國(guó)際單位是安培（A），單位還有：千安（KA）、毫安（mA）、微安（μA）.換算為：方向：

實(shí)際方向：習(xí)慣上規(guī)定：以正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。

參考方向：任意假定的方向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。一般用?shí)線箭頭表示。兩者關(guān)系：如果計(jì)算結(jié)果為正，實(shí)際方向與參考方向一致，計(jì)算結(jié)果為負(fù)，實(shí)際方向與參考方向相反。實(shí)際方向是客觀存在的，參考方向是人為假設(shè)的，電流的正負(fù)相對(duì)參考方向而言的。2.電壓(U)定義：電荷在電場(chǎng)力的作用下移動(dòng)一段距離，電場(chǎng)力就做了功。電壓是衡量電場(chǎng)作功本領(lǐng)大小的物理量。大小：電壓在數(shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從

一點(diǎn)移到

另一點(diǎn)所做的功。電壓的大小與移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，而只和起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)。單位：電壓?jiǎn)挝粸榉?，?jiǎn)稱伏，用字母V來(lái)表示。除伏特外常用的電壓?jiǎn)挝贿€有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（μV），電壓各單位間的關(guān)系為：方向：實(shí)際方向：電壓的實(shí)際方向規(guī)定為電場(chǎng)力移動(dòng)正電荷做正功的方向。

參考方向：任意的假定方向，電壓參考方向有三種標(biāo)定方法（1）實(shí)線箭頭表示

（2）正負(fù)標(biāo)定+-

（3）雙下標(biāo)表示電壓實(shí)際方向與參考方向關(guān)系同電流：將一段電路上的電流和電壓的參考方向標(biāo)定的一致叫關(guān)聯(lián)參考方向。反之，叫非關(guān)聯(lián)參考方向3.電動(dòng)勢(shì)（E）定義：電動(dòng)勢(shì)是衡量電源將非電能轉(zhuǎn)換成電能，即產(chǎn)生電能的本領(lǐng)的物理量。大?。弘妱?dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源力（非電場(chǎng)力）將單位正電荷從電源的內(nèi)部從負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功，用字母E表示。單位及換算：電動(dòng)勢(shì)的單位及換算同電壓?jiǎn)挝弧?/p>

方向：電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向規(guī)定為由電源負(fù)極指向正極。電動(dòng)勢(shì)與電壓的關(guān)系：?jiǎn)卧?（補(bǔ)充）電路中電位及電位的計(jì)算一、電位在電路中任選一點(diǎn)，作為參考點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)），則，電路中任意一點(diǎn)的電位就是由該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零電位。

電位的符號(hào)常用帶腳標(biāo)的字母V表示，即：Va

表示a點(diǎn)的電位。

如選0點(diǎn)為參考點(diǎn)，則a點(diǎn)的電位為Va=Uao

所以，求電位就是求電壓?？勺C明：電路中兩點(diǎn)間的電位之差，就是該兩點(diǎn)間的電壓，即電壓就是電位差。說(shuō)明：電壓的實(shí)際方向就是高電位指向低電位的方向。電路中零電位點(diǎn)往往就是接地點(diǎn)或電路的公共點(diǎn)，即表示為：二、電路中電位的計(jì)算電路中一般依據(jù)電位的定義來(lái)計(jì)算電位。計(jì)算某點(diǎn)電位只要算出從該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓即可。從電路中的某一點(diǎn)到參考點(diǎn)往往有幾條不同的路線，在計(jì)算時(shí)沿任一路線所求得的電位值都是相等的，即電位與路徑無(wú)關(guān)，只與始末兩點(diǎn)有關(guān)。因此，在計(jì)算電位時(shí)應(yīng)盡量選擇最簡(jiǎn)捷的路線。例題：已知：US1=3VUS2=2VU1=4VU2=1V,以D點(diǎn)為參考點(diǎn)，求：A、B、C各點(diǎn)的電位和A、C間的電壓U。解：VD=0由電位定義求得：若以 B點(diǎn)為參考點(diǎn)，求解同樣點(diǎn)的電位及電壓，可知，各點(diǎn)電位將隨參考點(diǎn)的改變而改變，但電壓卻是不變的。單元3電阻元件和相關(guān)定律單元4電功與電功率一、電阻（R）定義：當(dāng)電流流過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就稱為電阻,用字母R表示.單位及換算：電阻的單位是歐姆,簡(jiǎn)稱歐.歐姆的符號(hào)是Ω。除歐姆外,常用電阻的單位還有千歐(KΩ)和兆歐(MΩ)二、歐姆定律：導(dǎo)體的電阻分為線性電阻和非線性電阻。若電阻兩端的電壓與電流大小成正比，稱線性電阻，反之，為非線性電阻。線性電阻滿足下列關(guān)系：稱之為歐姆定律。顯然，如果導(dǎo)體兩端的電壓為1伏,通過(guò)的電流是1安,則該導(dǎo)體的電阻就是1歐。三、電阻定律：實(shí)踐證明,溫度一定時(shí)導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度L成正比,跟導(dǎo)體的橫截面S成反比,并與導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān).即:式中，

ρ是與材料有關(guān)的物理量,稱做電阻率或電阻系數(shù)。電阻率的大小等于長(zhǎng)度為1米、截面為1米2的導(dǎo)體，在一定溫度下的電阻值，其單位是歐米（Ωm）。

幾種材料在20℃時(shí)的電阻率見(jiàn)下表：實(shí)驗(yàn)證明，電阻和溫度也有關(guān)系，溫度在0～100℃范圍內(nèi)，金屬導(dǎo)體的電阻改變量大體和溫度改變的數(shù)值成正比。溫度每升高1℃時(shí)，導(dǎo)體電阻的增加值與原來(lái)電阻的比值，稱為電阻溫度系數(shù)，用字母α

表示，單位1/℃。

如果在溫度t1

時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R1

；在溫度t2

時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R2，那么電阻溫度系數(shù)為：例1-1一根銅線的截面積為1.5mm2，長(zhǎng)為500m，試求這根導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻。解：由表查得銅的電阻率ρ=1.7×10-8

Ωm

計(jì)算得：例1-2

有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，它的繞組是銅線。在室溫26℃時(shí)測(cè)得電阻為1.25Ω。轉(zhuǎn)動(dòng)3h后，測(cè)得電阻為1.5Ω，問(wèn)此時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組的溫度是多少？解：由題目可知，R1=1.25Ω,R2=1.5Ω，t=26℃由表查得：α=0.004℃-1計(jì)算得：四、電功（W）與電功率(P)(1)電功定義：電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能叫做電流做功，簡(jiǎn)稱電功，用字母W來(lái)表示.表達(dá)式：?jiǎn)挝唬航苟↗）（2）電功率定義：電流流過(guò)用電器在單位時(shí)間內(nèi)做的功稱為電功率，以字母P來(lái)表示。表達(dá)式：

單位：瓦特（W），還有千瓦（KW）、兆瓦（MW）1W=10-3KW1KW=10-3MW實(shí)際中，電功的單位常用KWh表示。即1KWh=1KW×1h=3.6×106J例1-3

某電視機(jī)的功率為60W，平均每天開(kāi)機(jī)2h，若每度電費(fèi)為人民幣0.5元，則一年（以365天計(jì)）要交納多少電費(fèi)？解：一年電費(fèi)：43.8×0.5=21.9元千瓦小時(shí)俗稱度，即1KWh=1度電五、電流的熱效應(yīng)

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。由焦耳-楞次定律表示，即Q的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦（J）。六、負(fù)載的額定值

把用電設(shè)備安全工作時(shí)所允許的最大電流、電壓和電功率分別叫做額定電流、額定電壓、額定功率，統(tǒng)稱為額定值。單元5電阻的連接一、電阻的串聯(lián)

兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻首尾相連，中間無(wú)分支的聯(lián)接方式叫串聯(lián)。串聯(lián)電路的特點(diǎn)：（1）串聯(lián)電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流相等。（2）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和，即（3）串聯(lián)電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和，即（4）分壓公式

（5）總功率為各串聯(lián)電阻上功率之和二、電阻的并聯(lián)

兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻接在電路相同的兩點(diǎn)的聯(lián)接方式叫做電阻的并聯(lián)。并聯(lián)電路的特點(diǎn)：（1）并聯(lián)電路中各電阻上的電壓相等。（2）并聯(lián)電路中的總電流等于各電阻中的電流之和，即（3）并聯(lián)電路的等效電阻（即總電阻）的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即G為電導(dǎo),電阻的倒數(shù)。單位：西門子，簡(jiǎn)稱西（S）若是兩個(gè)電阻并聯(lián)，則并聯(lián)后的總電阻為若n個(gè)相同的電阻（R）并聯(lián)，則各電阻上電流都相等,總電阻等于R/n。（4）分流公式兩個(gè)電阻

并聯(lián)，則（5）總功率為各并聯(lián)電阻上功率之和

電工電子技術(shù)

教學(xué)課件

模塊2正弦交流電路)

關(guān)強(qiáng)強(qiáng)

編模塊2正弦交流電路單元1正弦交流電及其表達(dá)方法一、單相正弦交流電的產(chǎn)生與表示交流電：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化且在一個(gè)周期內(nèi)的平均值為零的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流分別稱為交流電動(dòng)勢(shì)、交流電壓和交流電流，統(tǒng)稱為交流電。單相正弦交流電的產(chǎn)生：?jiǎn)蜗嗾医涣麟娡ǔＪ怯蓡蜗嘟涣靼l(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。二、正弦交流電的三要素1．瞬時(shí)值

正弦交流電在任意時(shí)刻的數(shù)值稱為瞬時(shí)值。用英文小寫字母e、u、i表示。2．最大值

最大的瞬時(shí)值稱為最大值（或峰值、振幅）。用英文大寫字母加下標(biāo)m來(lái)表示，即Em、Um、Im表示。3．周期、頻率和角頻率（1）周期

交流電每重復(fù)一次變化所需要的時(shí)間稱為周期，用字母T表示，單位是秒(s)。（2）頻率

交流電一秒內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)稱為頻率，用字母f表示，單位是赫茲（HZ)。（3）角頻率

所謂角頻率（即電角速度）是指交流電在1秒內(nèi)變化的電角度（弧度值），用字母ω

表示，單位是弧度/秒（rad/s）。周期、頻率、角頻率三者關(guān)系：例題：

已知某正弦交流電動(dòng)勢(shì)為e=311sin314tv。試求該電動(dòng)勢(shì)的最大值、角頻率、頻率和周期各為多少？解：4．相位與初相

相位角：相位角是表示正弦交流電在任意時(shí)刻的電角，也叫相位或相角。初相：把t=0時(shí)的相位角稱為初相角，也叫初相位或初相。用字母Ψ表示。習(xí)慣上初相角的絕對(duì)值不大于180o

。凡大于180o

的正角就化為絕對(duì)值小于180o

的負(fù)角。正弦交流電的三要素：當(dāng)正弦交流電的最大值、角頻率（或頻率或周期）和初相角這三個(gè)量確定時(shí)，正弦交流電才能被確定。所以稱它們?yōu)檎医涣麟姷娜?。例題：

已知某正弦交流電動(dòng)勢(shì)為求該正弦交流電的三要素各是多少？解：三、

正弦量的波形圖法表示

正弦量的瞬時(shí)值與時(shí)間的關(guān)系在直角坐標(biāo)下用曲線來(lái)表示，則這種曲線稱為正弦量的波形圖表示。畫波形圖的關(guān)鍵是要把正弦交流電的三要素體現(xiàn)在圖中。具體的要求如下：(1)以正弦量的瞬時(shí)值為縱坐標(biāo)，單位是相應(yīng)電量的單位；電角ωt（或時(shí)間t）為橫坐標(biāo)，單位是弧度或角度（以時(shí)間t為橫坐標(biāo)時(shí)，單位為秒s）。(2)最大值標(biāo)在縱坐標(biāo)上，角頻率體現(xiàn)在橫坐標(biāo)的時(shí)間變量t之前，如角頻率ω=314時(shí)，圖中橫坐標(biāo)就為314t。(3)波形圖中最關(guān)鍵是初相的表示，初相角和時(shí)間的起點(diǎn)選擇有關(guān)，如果

時(shí)正弦交流電的值為正，則其初相角為正角；反之初相角為負(fù)角。在圖形上表示初相角時(shí)，在所有曲線由負(fù)值變?yōu)檎档牧泓c(diǎn)里，取離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的零點(diǎn)，它與坐標(biāo)原點(diǎn)間的距離值(角度值)為初相角，若所取零點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè)其初相角為正值，在右側(cè)為負(fù)值，在坐標(biāo)原點(diǎn)處的初相角為零值。（4）波形圖中，t＞0處的曲線畫為實(shí)線，t＜0處的曲線畫為虛線。正弦量的波形圖如下圖：

（a）=0

（b）

＞0（c）

＜0

畫圖時(shí)初相的大小可根據(jù)零點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)間的弧度值的大小作相應(yīng)估畫。下圖中為=900、=450、=600等幾個(gè)特殊角時(shí)的波形。

（a）=900（b）=450

（c）=600四.相位差相位差：就是兩個(gè)同頻率正弦交流電的相位之差

設(shè)兩個(gè)同頻率正弦電流：則相位差為：即：兩個(gè)同頻率正弦量的相位差等于它們的初相之差。相位差反映出同頻率正弦量在變化進(jìn)程上的快慢差別或相位關(guān)系。關(guān)于相位差，討論如下：(1)相位差

ψ=0，即Ψ1-Ψ2=0，i1與i2同相位(同相)(2)相位差

ψ=π，即Ψ1-Ψ2=π，i1與i2反相位(反相)(3)相位差

ψ>0，即Ψ1-Ψ2>0，i1超前i2ψ或i2超滯后i1ψ(4)相位差

ψ<0，即Ψ1-Ψ2<0，i2超前i1ψ角或i1超滯后i2ψ角五.正弦交流電有效值有效值：把熱效應(yīng)相等的直流電流（或電壓或電動(dòng)勢(shì)）定義為相應(yīng)交流電流（或電壓或電動(dòng)勢(shì)）的有效值。用大寫字母E、U、I表示。正弦交流電的有效值和最大值之間關(guān)系如下：六、正弦交流電的相量表示法旋轉(zhuǎn)相量法（相量法）：就是用一個(gè)在直角坐標(biāo)系中繞原點(diǎn)作逆時(shí)針?lè)较虿粩嘈D(zhuǎn)的相量來(lái)表示正弦交流電的方法。旋轉(zhuǎn)相量與其表示的正弦量的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：1．旋轉(zhuǎn)相量的長(zhǎng)度代表正弦交流電的有效值E、U、I。2．旋轉(zhuǎn)相量沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的角速度等于正弦交流電的角頻率ω。3．旋轉(zhuǎn)相量起始時(shí)與x軸正方向的夾角代表正弦交流電的初相角Ψ。滿足以上關(guān)系的正弦量的相量稱之為有效值相量。如果用最大值代替以上有效值來(lái)表示旋轉(zhuǎn)相量的長(zhǎng)度，則稱之為最大值相量。這時(shí)，最大值相量在縱軸上的投影就是該瞬間正弦交流電的瞬時(shí)值。

用相量法計(jì)算正弦量:（1）旋轉(zhuǎn)相量法只適用于同頻率的正弦量的加減，對(duì)同一相量圖中的兩個(gè)同頻率正弦量的相量，應(yīng)用平行四邊形法則求解。（這點(diǎn)表明計(jì)算時(shí)先畫平行四邊形，再畫出對(duì)角線，求之）（2）兩個(gè)同頻率正弦量的和（或差）的相量等于兩個(gè)同頻率正弦量相量的和（或差）（這一點(diǎn)可把正弦量的計(jì)算轉(zhuǎn)為相量的計(jì)算）（3）兩個(gè)同頻率正弦量的和（或差）其結(jié)果仍然是一個(gè)同頻率的正弦量。（這一點(diǎn)表明，頻率是相同的）例題：已知

、，求

的瞬時(shí)值表達(dá)式解：畫出相量圖，如圖。由圖可知，相量、、三者構(gòu)成一直角三角形，由勾股弦定律，求解如下：?jiǎn)卧?正弦交流電阻電路1、電壓與電流的關(guān)系設(shè)電阻兩端的電壓瞬時(shí)值為由歐姆定律，即對(duì)比兩式：（1）頻率關(guān)系：電壓uR與電流i是同頻率的正弦量。（2）大小關(guān)系：（3）相位關(guān)系：電壓uR與電流i相位相同。相量圖：波形圖：2、電路中的功率(1)瞬時(shí)功率:(2)有功功率:

例題：已知某白熾燈正常工作時(shí)的電阻為484Ω，其兩端加有的電壓為u=311sin314tV，試求：（1）電流有效值并寫出電流瞬時(shí)值的解析式；（2）白熾燈的有功功率。解：?jiǎn)卧?正弦交流電感電路1、電壓與電流的關(guān)系設(shè)電路中電流為：得電壓：對(duì)比兩式：（1）頻率關(guān)系：電壓uL與電流i是同頻率的正弦量。（2）大小關(guān)系：式中XL稱為感抗：

單位也是歐姆(Ω)；它表示了電感對(duì)電流的阻礙作用。和純電阻電路的電阻地位相當(dāng)。（3）相位關(guān)系：電壓uL超前電流i相位900（π/2）相量圖：波形圖：2、電路中的功率(1)瞬時(shí)功率:(2)有功功率:(2)無(wú)功功率:例題：設(shè)有一電阻可以忽略的線圈，接在電壓為

的交流電源上，線圈的電感L=0.7H.量

。求（1）流過(guò)線圈電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）電路的無(wú)功功率；（3）作電壓和電流的矢量圖。

解：電流初相：電流瞬時(shí)值：無(wú)功功率：相量圖：?jiǎn)卧?正弦交流電容電路1、電壓與電流的關(guān)系設(shè)電容兩端電壓為：由電路得：對(duì)比兩式：（1）頻率關(guān)系：電壓uc與電流i是同頻率的正弦量。（2）大小關(guān)系：式中Xc稱為容抗：

單位也是歐姆(Ω)；它表示了電容對(duì)電流的阻礙作用。和純電阻電路的電阻以及感抗地位相當(dāng)。（3）相位關(guān)系：電流i超前電壓uL相位900（π/2）相量圖：波形圖：2、電路中的功率(1)瞬時(shí)功率:(2)有功功率:(2)無(wú)功功率:例題：已知某純電容電路兩端的電壓為

，,電容器電容量C=31.9μf

。求（1）電容上電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）電路的無(wú)功功率；（3）作電壓和電流的矢量圖。解：由得：由相位關(guān)系：得電流瞬時(shí)值：無(wú)功功率：相量圖：

單元5RL串聯(lián)電路一、電壓與電流的關(guān)系設(shè)電路中電流瞬時(shí)值為由KVL得：即由得：作相量圖：由相量圖得電壓三角形：由電壓三角形及平行四邊形法則：因?yàn)椋核裕毫睿簡(jiǎn)挝粸闅W姆(Ω)稱之為阻抗。其地位、意義同前所述感抗、容抗等。Z、R和XL三個(gè)阻抗之間也滿足直角三角形:稱之為阻抗三角形。由上得到RL串聯(lián)電路總電壓與總電流有效值之間所滿足的歐姆定律形式：二、電路中的功率1.有功功率電路中電阻上消耗的功率為有功功率。即2.無(wú)功功率電路中電感上交換的功率為無(wú)功功率。即3.視在功率電路兩端的電壓與電流的有效值的乘積，叫視在功率視在功率的單位為伏安（VA），它表示了電源提供的總?cè)萘浚ɑ蚩偣β剩?，反映了交流電源容量的大小。由上得有功功率、無(wú)功功率和視在功率三者的關(guān)系為：三者也滿足直角三角形關(guān)系：稱之為功率三角形。4.功率因數(shù)為反映負(fù)載吸收的功率即有功功率所占電源總?cè)萘康谋嚷?，引入功率因?shù)表征其功率的利用率。根據(jù)阻抗、電壓三角形，功率因數(shù)可表示為：可見(jiàn)，ψ角有三個(gè)方面的含義，即電壓和電流之間的相位差角，阻抗角，功率因數(shù)角。例題：

將電感為25.5mH，電阻為6Ω

的線圈接到電壓有效值U=220V，角頻率ω=314rad/s

的電源上。求（1）線圈的阻抗Z；（2）電路中的電流I；（3）求電路中的功率P、Q和S；（4）電路的功率因數(shù)cosψ;(5)

以電流為參考量作電壓三角形。。

解：（1）感抗和阻抗：（2）電流：（3）功率：（4）功率因數(shù)：（5）電壓三角形單元2電路的常用物理量1.電流(I)定義：大量電荷的定向移動(dòng)形成電流。大?。弘娏鞯拇笮《x：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，用電流強(qiáng)度來(lái)表示。電流強(qiáng)度也簡(jiǎn)稱為電流，這樣電流這一名詞既表示一種物理現(xiàn)象，也表示一個(gè)物理量。表達(dá)式：若在1秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量是q庫(kù)侖，則電流用下式表示：?jiǎn)挝患皳Q算：電流的國(guó)際單位是安培（A），單位還有：千安（KA）、毫安（mA）、微安（μA）.換算為：方向：

實(shí)際方向：習(xí)慣上規(guī)定：以正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。

參考方向：任意假定的方向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。一般用?shí)線箭頭表示。兩者關(guān)系：如果計(jì)算結(jié)果為正，實(shí)際方向與參考方向一致，計(jì)算結(jié)果為負(fù)，實(shí)際方向與參考方向相反。實(shí)際方向是客觀存在的，參考方向是人為假設(shè)的，電流的正負(fù)相對(duì)參考方向而言的。2.電壓(U)定義：電荷在電場(chǎng)力的作用下移動(dòng)一段距離，電場(chǎng)力就做了功。電壓是衡量電場(chǎng)作功本領(lǐng)大小的物理量。大?。弘妷涸跀?shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從

一點(diǎn)移到

另一點(diǎn)所做的功。電壓的大小與移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，而只和起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)。單位：電壓?jiǎn)挝粸榉兀?jiǎn)稱伏，用字母V來(lái)表示。除伏特外常用的電壓?jiǎn)挝贿€有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（μV），電壓各單位間的關(guān)系為：方向：實(shí)際方向：電壓的實(shí)際方向規(guī)定為電場(chǎng)力移動(dòng)正電荷做正功的方向。

參考方向：任意的假定方向，電壓參考方向有三種標(biāo)定方法（1）實(shí)線箭頭表示

（2）正負(fù)標(biāo)定+-

（3）雙下標(biāo)表示電壓實(shí)際方向與參考方向關(guān)系同電流：將一段電路上的電流和電壓的參考方向標(biāo)定的一致叫關(guān)聯(lián)參考方向。反之，叫非關(guān)聯(lián)參考方向3.電動(dòng)勢(shì)（E）定義：電動(dòng)勢(shì)是衡量電源將非電能轉(zhuǎn)換成電能，即產(chǎn)生電能的本領(lǐng)的物理量。大?。弘妱?dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源力（非電場(chǎng)力）將單位正電荷從電源的內(nèi)部從負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功，用字母E表示。單位及換算：電動(dòng)勢(shì)的單位及換算同電壓?jiǎn)挝弧?/p>

方向：電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向規(guī)定為由電源負(fù)極指向正極。電動(dòng)勢(shì)與電壓的關(guān)系：?jiǎn)卧?電阻元件和相關(guān)定律單元4電功與電功率一、電阻（R）定義：當(dāng)電流流過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就稱為電阻,用字母R表示.單位及換算：電阻的單位是歐姆,簡(jiǎn)稱歐.歐姆的符號(hào)是Ω。除歐姆外,常用電阻的單位還有千歐(KΩ)和兆歐(MΩ)二、歐姆定律：導(dǎo)體的電阻分為線性電阻和非線性電阻。若電阻兩端的電壓與電流大小成正比，稱線性電阻，反之，為非線性電阻。線性電阻滿足下列關(guān)系：稱之為歐姆定律。顯然，如果導(dǎo)體兩端的電壓為1伏,通過(guò)的電流是1安,則該導(dǎo)體的電阻就是1歐。三、電阻定律：實(shí)踐證明,溫度一定時(shí)導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度L成正比,跟導(dǎo)體的橫截面S成反比,并與導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān).即:式中，

ρ是與材料有關(guān)的物理量,稱做電阻率或電阻系數(shù)。電阻率的大小等于長(zhǎng)度為1米、截面為1米2的導(dǎo)體，在一定溫度下的電阻值，其單位是歐米（Ωm）。

幾種材料在20℃時(shí)的電阻率見(jiàn)下表：實(shí)驗(yàn)證明，電阻和溫度也有關(guān)系，溫度在0～100℃范圍內(nèi)，金屬導(dǎo)體的電阻改變量大體和溫度改變的數(shù)值成正比。溫度每升高1℃時(shí)，導(dǎo)體電阻的增加值與原來(lái)電阻的比值，稱為電阻溫度系數(shù)，用字母α

表示，單位1/℃。

如果在溫度t1

時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R1

；在溫度t2

時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R2，那么電阻溫度系數(shù)為：例1-1一根銅線的截面積為1.5mm2，長(zhǎng)為500m，試求這根導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻。解：由表查得銅的電阻率ρ=1.7×10-8

Ωm

計(jì)算得：例1-2

有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，它的繞組是銅線。在室溫26℃時(shí)測(cè)得電阻為1.25Ω。轉(zhuǎn)動(dòng)3h后，測(cè)得電阻為1.5Ω，問(wèn)此時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組的溫度是多少？解：由題目可知，R1=1.25Ω,R2=1.5Ω，t=26℃由表查得：α=0.004℃-1計(jì)算得：四、電功（W）與電功率(P)(1)電功定義：電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能叫做電流做功，簡(jiǎn)稱電功，用字母W來(lái)表示.表達(dá)式：?jiǎn)挝唬航苟↗）（2）電功率定義：電流流過(guò)用電器在單位時(shí)間內(nèi)做的功稱為電功率，以字母P來(lái)表示。表達(dá)式：

單位：瓦特（W），還有千瓦（KW）、兆瓦（MW）1W=10-3KW1KW=10-3MW實(shí)際中，電功的單位常用KWh表示。即